lustre/quota/qmt_dev.c

   1 /*
   2  * GPL HEADER START
   3  *
   4  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
   5  *
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 only,
   8  * as published by the Free Software Foundation.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
  11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  13  * General Public License version 2 for more details (a copy is included
  14  * in the LICENSE file that accompanied this code).
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * version 2 along with this program; if not, write to the
  18  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  19  * Boston, MA 021110-1307, USA
  20  *
  21  * GPL HEADER END
  22  */
  23 /*
  24  * Copyright (c) 2012, Intel Corporation.
  25  * Use is subject to license terms.
  26  *
  27  * Author: Johann Lombardi <johann.lombardi@intel.com>
  28  * Author: Niu    Yawei    <yawei.niu@intel.com>
  29  */
  30
  31 /*
  32  * Management of the device associated with a Quota Master Target (QMT).
  33  *
  34  * The QMT holds the cluster wide quota limits. It stores the quota settings
  35  * ({hard,soft} limit & grace time) in a global index file and is in charge
  36  * of allocating quota space to slaves while guaranteeing that the overall
  37  * limits aren't exceeded. The QMT also maintains one index per slave (in fact,
  38  * one per slave per quota type) used to track how much space is allocated
  39  * to a given slave. Now that the QMT is aware of the quota space distribution
  40  * among slaves, it can afford to rebalance efficiently quota space from one
  41  * slave to another. Slaves are asked to release quota space via glimpse
  42  * callbacks sent on DLM locks which are granted to slaves when those latters
  43  * acquire quota space.
  44  *
  45  * The QMT device is currently set up by the MDT and should probably be moved
  46  * to a separate target in the future. Meanwhile, the MDT forwards all quota
  47  * requests to the QMT via a list of request handlers (see struct qmt_handlers
  48  * in lustre_quota.h). The QMT also borrows the LDLM namespace from the MDT.
  49  *
  50  * To bring up a QMT device, the following steps must be completed:
  51  *
  52  * - call ->ldto_device_alloc to allocate the QMT device and perform basic
  53  *   initialization like connecting to the backend OSD device or setting up the
  54  *   default pools and the QMT procfs directory.
  55  *
  56  * - the MDT can then connect to the QMT instance via legacy obd_connect path.
  57  *
  58  * - once the MDT stack has been fully configured, ->ldto_prepare must be called
  59  *   to configure on-disk objects associated with this master target.
  60  *
  61  * To shutdown a QMT device, the MDT just has to disconnect from the QMT.
  62  *
  63  * The qmt_device_type structure is registered when the lquota module is
  64  * loaded and all the steps described above are automatically done when the MDT
  65  * set up the Quota Master Target via calls to class_attach/class_setup, see
  66  * mdt_quota_init() for more details.
  67  */
  68
  69 #define DEBUG_SUBSYSTEM S_LQUOTA
  70
  71 #include <obd_class.h>
  72 #include <lprocfs_status.h>
  73 #include <lustre_disk.h>
  74 #include "qmt_internal.h"
  75
  76 static const struct lu_device_operations qmt_lu_ops;
  77
  78 /*
  79  * Release quota master target and all data structure associated with this
  80  * target.
  81  * Called on MDT0 cleanup.
  82  *
  83  * \param env - is the environment passed by the caller
  84  * \param ld  - is the lu_device associated with the qmt device to be released
  85  *
  86  * \retval - NULL on success (backend OSD device is managed by the main stack),
  87  *           appropriate error on failure
  88  */
  89 static struct lu_device *qmt_device_fini(const struct lu_env *env,
  90                                          struct lu_device *ld)
  91 {
  92         struct qmt_device       *qmt = lu2qmt_dev(ld);
  93         ENTRY;
  94
  95         LASSERT(qmt != NULL);
  96
  97         CDEBUG(D_QUOTA, "%s: initiating QMT shutdown\n", qmt->qmt_svname);
  98         qmt->qmt_stopping = true;
  99
 100         /* kill pool instances, if any */
 101         qmt_pool_fini(env, qmt);
 102
 103         /* remove qmt proc entry */
 104         if (qmt->qmt_proc != NULL && !IS_ERR(qmt->qmt_proc)) {
 105                 lprocfs_remove(&qmt->qmt_proc);
 106                 qmt->qmt_proc = NULL;
 107         }
 108
 109         /* stop rebalance thread */
 110         qmt_stop_reba_thread(qmt);
 111
 112         /* disconnect from OSD */
 113         if (qmt->qmt_child_exp != NULL) {
 114                 obd_disconnect(qmt->qmt_child_exp);
 115                 qmt->qmt_child_exp = NULL;
 116                 qmt->qmt_child = NULL;
 117         }
 118
 119         /* clear references to MDT namespace */
 120         ld->ld_obd->obd_namespace = NULL;
 121         qmt->qmt_ns = NULL;
 122
 123         RETURN(NULL);
 124 }
 125
 126 /*
 127  * Connect a quota master to the backend OSD device.
 128  *
 129  * \param env - is the environment passed by the caller
 130  * \param qmt - is the quota master target to be connected
 131  * \param cfg - is the configuration log record from which we need to extract
 132  *              the service name of the backend OSD device to connect to.
 133  *
 134  * \retval - 0 on success, appropriate error on failure
 135  */
 136 static int qmt_connect_to_osd(const struct lu_env *env, struct qmt_device *qmt,
 137                               struct lustre_cfg *cfg)
 138 {
 139         struct obd_connect_data *data = NULL;
 140         struct obd_device       *obd;
 141         struct lu_device        *ld = qmt2lu_dev(qmt);
 142         int                      rc;
 143         ENTRY;
 144
 145         LASSERT(qmt->qmt_child_exp == NULL);
 146
 147         OBD_ALLOC_PTR(data);
 148         if (data == NULL)
 149                 GOTO(out, rc = -ENOMEM);
 150
 151         /* look-up OBD device associated with the backend OSD device.
 152          * The MDT is kind enough to pass the OBD name in QMT configuration */
 153         obd = class_name2obd(lustre_cfg_string(cfg, 3));
 154         if (obd == NULL) {
 155                 CERROR("%s: can't locate backend osd device: %s\n",
 156                        qmt->qmt_svname, lustre_cfg_string(cfg, 3));
 157                 GOTO(out, rc = -ENOTCONN);
 158         }
 159
 160         data->ocd_connect_flags = OBD_CONNECT_VERSION;
 161         data->ocd_version = LUSTRE_VERSION_CODE;
 162
 163         /* connect to OSD device */
 164         rc = obd_connect(NULL, &qmt->qmt_child_exp, obd, &obd->obd_uuid, data,
 165                          NULL);
 166         if (rc) {
 167                 CERROR("%s: cannot connect to osd dev %s (%d)\n",
 168                        qmt->qmt_svname, obd->obd_name, rc);
 169                 GOTO(out, rc);
 170         }
 171
 172         /* initialize site (although it isn't used anywhere) and lu_device
 173          * pointer to next device */
 174         qmt->qmt_child = lu2dt_dev(qmt->qmt_child_exp->exp_obd->obd_lu_dev);
 175         ld->ld_site = qmt->qmt_child_exp->exp_obd->obd_lu_dev->ld_site;
 176         EXIT;
 177 out:
 178         if (data)
 179                 OBD_FREE_PTR(data);
 180         return rc;
 181 }
 182
 183 /*
 184  * Initialize quota master target device. This includers connecting to
 185  * the backend OSD device, initializing the pool configuration and creating the
 186  * root procfs directory dedicated to this quota target.
 187  * The rest of the initialization is done when the stack is fully configured
 188  * (i.e. when ->ldo_start is called across the stack).
 189  *
 190  * This function is called on MDT0 setup.
 191  *
 192  * \param env - is the environment passed by the caller
 193  * \param qmt - is the quota master target to be initialized
 194  * \param ldt - is the device type structure associated with the qmt device
 195  * \param cfg - is the configuration record used to configure the qmt device
 196  *
 197  * \retval - 0 on success, appropriate error on failure
 198  */
 199 static int qmt_device_init0(const struct lu_env *env, struct qmt_device *qmt,
 200                             struct lu_device_type *ldt, struct lustre_cfg *cfg)
 201 {
 202         struct lu_device        *ld = qmt2lu_dev(qmt);
 203         struct obd_device       *obd, *mdt_obd;
 204         struct obd_type         *type;
 205         int                      rc;
 206         ENTRY;
 207
 208         /* record who i am, it might be useful ... */
 209         strncpy(qmt->qmt_svname, lustre_cfg_string(cfg, 0),
 210                 sizeof(qmt->qmt_svname) - 1);
 211
 212         /* look-up the obd_device associated with the qmt */
 213         obd = class_name2obd(qmt->qmt_svname);
 214         if (obd == NULL)
 215                 RETURN(-ENOENT);
 216
 217         /* reference each other */
 218         obd->obd_lu_dev = ld;
 219         ld->ld_obd      = obd;
 220
 221         /* look-up the parent MDT to steal its ldlm namespace ... */
 222         mdt_obd = class_name2obd(lustre_cfg_string(cfg, 2));
 223         if (mdt_obd == NULL)
 224                 RETURN(-ENOENT);
 225
 226         /* borrow  MDT namespace. kind of a hack until we have our own namespace
 227          * & service threads */
 228         LASSERT(mdt_obd->obd_namespace != NULL);
 229         obd->obd_namespace = mdt_obd->obd_namespace;
 230         qmt->qmt_ns = obd->obd_namespace;
 231
 232         /* connect to backend osd device */
 233         rc = qmt_connect_to_osd(env, qmt, cfg);
 234         if (rc)
 235                 GOTO(out, rc);
 236
 237         /* set up and start rebalance thread */
 238         thread_set_flags(&qmt->qmt_reba_thread, SVC_STOPPED);
 239         init_waitqueue_head(&qmt->qmt_reba_thread.t_ctl_waitq);
 240         CFS_INIT_LIST_HEAD(&qmt->qmt_reba_list);
 241         spin_lock_init(&qmt->qmt_reba_lock);
 242         rc = qmt_start_reba_thread(qmt);
 243         if (rc) {
 244                 CERROR("%s: failed to start rebalance thread (%d)\n",
 245                        qmt->qmt_svname, rc);
 246                 GOTO(out, rc);
 247         }
 248
 249         /* at the moment there is no linkage between lu_type and obd_type, so
 250          * we lookup obd_type this way */
 251         type = class_search_type(LUSTRE_QMT_NAME);
 252         LASSERT(type != NULL);
 253
 254         /* register proc directory associated with this qmt */
 255         qmt->qmt_proc = lprocfs_seq_register(qmt->qmt_svname, type->typ_procroot,
 256                                                 NULL, NULL);
 257         if (IS_ERR(qmt->qmt_proc)) {
 258                 rc = PTR_ERR(qmt->qmt_proc);
 259                 CERROR("%s: failed to create qmt proc entry (%d)\n",
 260                        qmt->qmt_svname, rc);
 261                 GOTO(out, rc);
 262         }
 263
 264         /* initialize pool configuration */
 265         rc = qmt_pool_init(env, qmt);
 266         if (rc)
 267                 GOTO(out, rc);
 268         EXIT;
 269 out:
 270         if (rc)
 271                 qmt_device_fini(env, ld);
 272         return rc;
 273 }
 274
 275 /*
 276  * Free quota master target device. Companion of qmt_device_alloc()
 277  *
 278  * \param env - is the environment passed by the caller
 279  * \param ld  - is the lu_device associated with the qmt dev to be freed
 280  *
 281  * \retval - NULL on success (backend OSD device is managed by the main stack),
 282  *           appropriate error on failure
 283  */
 284 static struct lu_device *qmt_device_free(const struct lu_env *env,
 285                                          struct lu_device *ld)
 286 {
 287         struct qmt_device       *qmt = lu2qmt_dev(ld);
 288         ENTRY;
 289
 290         LASSERT(qmt != NULL);
 291
 292         lu_device_fini(ld);
 293         OBD_FREE_PTR(qmt);
 294         RETURN(NULL);
 295 }
 296
 297 /*
 298  * Allocate quota master target and initialize it.
 299  *
 300  * \param env - is the environment passed by the caller
 301  * \param ldt - is the device type structure associated with the qmt
 302  * \param cfg - is the configuration record used to configure the qmt
 303  *
 304  * \retval - lu_device structure associated with the qmt on success,
 305  *           appropriate error on failure
 306  */
 307 static struct lu_device *qmt_device_alloc(const struct lu_env *env,
 308                                           struct lu_device_type *ldt,
 309                                           struct lustre_cfg *cfg)
 310 {
 311         struct qmt_device       *qmt;
 312         struct lu_device        *ld;
 313         int                      rc;
 314         ENTRY;
 315
 316         /* allocate qmt device */
 317         OBD_ALLOC_PTR(qmt);
 318         if (qmt == NULL)
 319                 RETURN(ERR_PTR(-ENOMEM));
 320
 321         /* configure lu/dt_device */
 322         ld = qmt2lu_dev(qmt);
 323         dt_device_init(&qmt->qmt_dt_dev, ldt);
 324         ld->ld_ops = &qmt_lu_ops;
 325
 326         /* initialize qmt device */
 327         rc = qmt_device_init0(env, qmt, ldt, cfg);
 328         if (rc != 0) {
 329                 qmt_device_free(env, ld);
 330                 RETURN(ERR_PTR(rc));
 331         }
 332
 333         RETURN(ld);
 334 }
 335
 336 LU_KEY_INIT_FINI(qmt, struct qmt_thread_info);
 337 LU_TYPE_INIT_FINI(qmt, &qmt_thread_key);
 338 LU_CONTEXT_KEY_DEFINE(qmt, LCT_MD_THREAD);
 339
 340 /*
 341  * lu device type operations associated with the master target.
 342  */
 343 static struct lu_device_type_operations qmt_device_type_ops = {
 344         .ldto_init              = qmt_type_init,
 345         .ldto_fini              = qmt_type_fini,
 346
 347         .ldto_start             = qmt_type_start,
 348         .ldto_stop              = qmt_type_stop,
 349
 350         .ldto_device_alloc      = qmt_device_alloc,
 351         .ldto_device_free       = qmt_device_free,
 352
 353         .ldto_device_fini       = qmt_device_fini,
 354 };
 355
 356 /*
 357  * lu device type structure associated with the master target.
 358  * MDT0 uses this structure to configure the qmt.
 359  */
 360 static struct lu_device_type qmt_device_type = {
 361         .ldt_tags       = LU_DEVICE_DT,
 362         .ldt_name       = LUSTRE_QMT_NAME,
 363         .ldt_ops        = &qmt_device_type_ops,
 364         .ldt_ctx_tags   = LCT_MD_THREAD,
 365 };
 366
 367 /*
 368  * obd_connect handler used by the MDT to connect to the master target.
 369  */
 370 static int qmt_device_obd_connect(const struct lu_env *env,
 371                                   struct obd_export **exp,
 372                                   struct obd_device *obd,
 373                                   struct obd_uuid *cluuid,
 374                                   struct obd_connect_data *data,
 375                                   void *localdata)
 376 {
 377         struct lustre_handle    conn;
 378         int                     rc;
 379         ENTRY;
 380
 381         rc = class_connect(&conn, obd, cluuid);
 382         if (rc)
 383                 RETURN(rc);
 384
 385         *exp = class_conn2export(&conn);
 386         RETURN(0);
 387 }
 388
 389 /*
 390  * obd_disconnect handler used by the MDT to disconnect from the master target.
 391  * We trigger cleanup on disconnect since it means that the MDT is about to
 392  * shutdown.
 393  */
 394 static int qmt_device_obd_disconnect(struct obd_export *exp)
 395 {
 396         struct obd_device       *obd = exp->exp_obd;
 397         int                      rc;
 398         ENTRY;
 399
 400         rc = class_disconnect(exp);
 401         if (rc)
 402                 RETURN(rc);
 403
 404         rc = class_manual_cleanup(obd);
 405         RETURN(0);
 406 }
 407
 408 /*
 409  * obd device operations associated with the master target.
 410  */
 411 struct obd_ops qmt_obd_ops = {
 412         .o_owner        = THIS_MODULE,
 413         .o_connect      = qmt_device_obd_connect,
 414         .o_disconnect   = qmt_device_obd_disconnect,
 415 };
 416
 417 /*
 418  * Called when the MDS is fully configured. We use it to set up local objects
 419  * associated with the quota master target.
 420  *
 421  * \param env - is the environment passed by the caller
 422  * \param parent - is the lu_device of the parent, that's to say the mdt
 423  * \param ld  - is the lu_device associated with the master target
 424  *
 425  * \retval    - 0 on success, appropriate error on failure
 426  */
 427 static int qmt_device_prepare(const struct lu_env *env,
 428                               struct lu_device *parent,
 429                               struct lu_device *ld)
 430 {
 431         struct qmt_device       *qmt = lu2qmt_dev(ld);
 432         struct dt_object        *qmt_root;
 433         int                      rc;
 434         ENTRY;
 435
 436         /* initialize quota master root directory where all index files will be
 437          * stored */
 438         qmt_root = lquota_disk_dir_find_create(env, qmt->qmt_child, NULL,
 439                                                QMT_DIR);
 440         if (IS_ERR(qmt_root)) {
 441                 rc = PTR_ERR(qmt_root);
 442                 CERROR("%s: failed to create master quota directory (%d)\n",
 443                        qmt->qmt_svname, rc);
 444                 RETURN(rc);
 445         }
 446
 447         /* initialize on-disk indexes associated with each pool */
 448         rc = qmt_pool_prepare(env, qmt, qmt_root);
 449
 450         lu_object_put(env, &qmt_root->do_lu);
 451         RETURN(rc);
 452 }
 453
 454 /*
 455  * lu device operations for the quota master target
 456  */
 457 static const struct lu_device_operations qmt_lu_ops = {
 458         .ldo_prepare            = qmt_device_prepare,
 459         .ldo_process_config     = NULL, /* to be defined for dynamic pool
 460                                          * configuration */
 461 };
 462
 463 /* global variable initialization called when the lquota module is loaded */
 464 int qmt_glb_init(void)
 465 {
 466         int rc;
 467         ENTRY;
 468
 469         rc = class_register_type(&qmt_obd_ops, NULL, true, NULL,
 470 #ifndef HAVE_ONLY_PROCFS_SEQ
 471                                  NULL,
 472 #endif
 473                                  LUSTRE_QMT_NAME, &qmt_device_type);
 474         RETURN(rc);
 475 }
 476
 477 /* called when the lquota module is about to be unloaded */
 478 void qmt_glb_fini(void)
 479 {
 480         class_unregister_type(LUSTRE_QMT_NAME);
 481 }